初中物理复习光学作图训练（含参考答案）

初中物理复习光学作图训练

一、作图题（共20题；共125分）

1. ( 5分 ) 如图所示，OO′是凸透镜的主光轴，A′B′是蜡烛AB通过凸透镜成的像，试在图中画出光线AC经凸透镜后的折射光线，并用作图的方法找出右侧焦点的位置． 

2. ( 5分 ) 请在图中画出光线通过透镜后的折射光线。

3. ( 5分 ) 如图所示，发光点S发出一条射向水面的光线，在水面发生反射和折射，发射光线经过P点，请在图中作出入射光线、反射光线及大致方向的折射光线（保留作图痕迹）.

4. ( 5分 ) 请画出入射光线通过凸透镜的折射后的出射光线。

5. ( 5分 ) 如图自行车的尾灯本身并不发光，它是由许多角反射器组成的反光装置．角反射器是由互相垂直的反射光面组成的．当有光照在上面，它能将光反射回来．请在图中的角反射器上画出入射光经两个平面反射的光路．并说明反射光线和入射光线在方向上有何关系.

6. ( 5分 ) A、B为某一发光点S发出的光线经平面镜MN反射后的两条反射光线.如图所示,试作出这两条反射光线的入射光线,并确定发光点的位置.
 

7. ( 5分 ) 如图所示是一条经水面反射后的光线，在图中画出其入射光线的准确方向及对应的折射光线的大致方向． 

8. ( 20分 )                   

（1）如图所示，S是点光源，它射向平面镜的一条光线经平面镜反射后经过A点，再射向水面，在水面发生折射。请画出: (1)人射光线。 (2)反射光线。 (3)折射光线。 

（2）请在图中画出光线AO的折射光线和BC的入射光线。 

（3）如图所示，小磁针静止在地球赤道正上方，请标出此时小磁针的N、S极． 

（4）把图电路元件接入照明电路中，且符合安全用电原则．（要求保险盒与三孔插座相连） 

9. ( 10分 )

（1）图甲是一块质地均匀的方形薄板，请画出它所受重力的示意图．   

（2）完成图乙的光路图．   

10. ( 5分 ) 请利用平面镜成像的特点在图中作出AB物体在平面镜中的像，保留作图痕迹． 

11. ( 5分 ) 如图所示，在平面镜上有从某一点光源发出的两条光线射到平面镜上反射时的两条反射光线，请通过作图法找到这个发光点． 

12. ( 5分 ) 按下面要求作图．图甲是远处物体在某人眼睛成像的示意图，请在图乙中的虚线框内填上适当的透镜，使远处物体成像在视网膜上． 

13. ( 5分 ) 如图所示，电工师傅要从发电房A处拉导线到河岸边安装一盏路灯O后，再到仓库B处，路灯O点应选在河岸的哪点处用的导线最短？

14. ( 5分 ) 如图所示，一细光束射到平面镜MM'的O点处，请根据光的反射规律画出它的反射光线，标明反射角大小。 

15. ( 10分 ) 请按要求完成下列作图。   

（1）有一点光源S，它在平面镜中的像与凸透镜的焦点F重合，S发出的一条光线经平面镜反射后，反射光线为a，如图甲所示。请在图中画出：①凸透镜的焦点F；②点光源Ｓ的位置；③光线a经过凸透镜后的折射光线。 

（2）如图乙所示，用F=150N的力使木箱沿水平方向做匀速直线运动(不计滑轮重及绳与滑轮间的摩擦)，请在图中画出木箱此时受到的摩擦力的示意图并标出摩擦力的大小。 

16. ( 5分 ) 如图所示，A、B是点光源S发出的光经平面镜反射后的两条光线，试根据成像规律画出虚像S'和光源S的位置． 

17. ( 5分 ) 如图所示，请在图中完成物体AB经凸透镜成像的光路图。 

18. ( 5分 ) 如图所示 为凸透镜的焦点 ，BC为某光线经过平面镜后的反射光线，请在图中画出与BC对应的入射光线和光线BC经凸透镜后的折射光线。

19. ( 5分 ) 请在图中完成透镜的光路图（F为透镜的焦点，P为2倍焦距处）。 

20. ( 5分 ) 如图所示，光斜射到空气和玻璃的分界面时，发生了反射和折射，在图中标出反射角β，并用箭头标出折射光线的传播方向。 

答案解析部分

一、作图题

1.【答案】解：如图所示： 

【考点】透镜的光路图  

【解析】【解答】解：连接CA′，就是入射光线AC经凸透镜后的折射光线；  过A点画出平行于凸透镜主光轴的入射光线AD，连接DA′，交主光轴于F点，则点F就是凸透镜的焦点．
【分析】由于A′B′是蜡烛AB通过凸透镜成的像，由此可以画出入射光线AC经过凸透镜折射后的折射光线．
由A点发出的平行于主光轴的入射光线经过凸透镜折射后要过A′点，同时其折射光线还要经过凸透镜的焦点，由此可以确定其焦点位置．

2.【答案】 解:如图所示:

【考点】透镜的光路图   

【解析】【解答】平行于主光轴的光线经凹透镜折射后，其折射光线的反向延长线过焦点；过光心的光线经凹透镜折射后传播方向不改变．如图所示：

【分析】凹透镜三条特殊光线的作图：①延长线过另一侧焦点的光线经凹透镜折射后将平行于主光轴．②平行于主光轴的光线经凹透镜折射后，其折射光线的反向延长线过焦点．③过光心的光线经凹透镜折射后传播方向不改变．

3.【答案】 解：如下图所示：

【考点】平面镜成像的相关作图，作光的折射光路图   

【解析】【解答】根据平面镜成像的规律：像与物关于镜面对称，作出点光源S在关于水面的对称点S′，即像点．连接S′P，与水面的交点O即为入射点，连接SO即为入射光线；连接OP即为反射光线；过入射点O做水面的垂线即为法线，根据确定的入射光线和法线可以确定入射角，利用光的折射规律：折射光线和入射光线分居法线两侧，折射角小于入射角．可以做出对应的折射光线OA．答案如下图所示

【分析】平面镜成像特点：物体在平面镜中成虚像，物像大小相等，物像连线与镜面垂直，物像到平面镜的距离相等，据此作出入射光线和反射光线，再根据光的折射规律作出折射光线.

4.【答案】 解：如图所示：

【考点】透镜的光路图   

【解析】【分析】凸透镜有三条特殊光线，即平行于主光轴的光线经凸透镜折射后折射光线通过焦点；过焦点的光线经凸透镜折射后折射光线平行于主光轴；过光心的光线其传播方向不变.

5.【答案】过第一次入射点垂直于镜面作出法线，再根据反射角等于入射角画出反射光线；反射光线到达第二个反射面，同理先作法线，再作反射光线，如图所示：

第二次反射的反射光线与第一次反射的入射光线平行。 

【考点】光的反射定律，作光的反射光路图  

【解析】【解答】

如图所示，NO1 、NO2 分别为法线，根据光的反射定律可得：∠1=∠2，∠3=∠4，NO1 ⊥NO2 （因为两镜面垂直，所以法线也垂直），则∠2+∠3=90°，∠1+∠4=90°，即∠2+∠3+∠1+∠4=180°即∠AO1 O2 +∠O1 O2 C=180°，AO1 为入射光线，O2 C为反射光线．
即AO1 ∥O2 C并且方向相反．
【分析】本题考查学生对光的反射定律的内容及应用，要根据定律正确地做出光路图，并得出结论．

6.【答案】解：先将两条反射光线CA、DB反向延长交于一点S′，在通过平面镜作出S′的对称点S，即为发光点的位置，并连接SC.SD画出入射光线，如图所示：
 

【考点】平面镜成像的相关作图  

【解析】【分析】本题考查学生利用平面镜成像特点作图的能力。平面镜成像特点：(1) 平面镜成的是虚像；(2) 像与物体大小相等；（3）像与物体到镜面的距离相等；(4)像与物体的连线与镜面垂直。作图时主要利用像与物体到镜面的距离相等即像与物对称这一特点。

7.【答案】 解：如下图所示； 

【考点】作光的反射光路图，作光的折射光路图   

【解析】【解答】解：根据图示的反射光线和法线，确定了反射角的大小以及反射光线在法线的右侧，利用光的反射规律可以做出入射光线：位于法线的左侧，且入射角等于反射角； 

根据做出的入射光线，在法线的左侧，以及入射角的大小，根据光的折射规律可以做出对应的折射光线：位于法线的右侧，由于是从水中斜射入空气，所以折射角大于入射角，答案如下图所示；

【分析】图中告诉的反射光线．根据光的反射规律做出对应的入射光线；根据做出的入射光线，利用光的折射规律做出对应的折射光线．

8.【答案】 （1）
（2）
（3）
（4）

【考点】作光的折射光路图，透镜的光路图，家庭电路的连接，地磁场   

【解析】【解答】（1）作光源S关于平面镜的对称点S'，连接S'和A点交平面镜与O，OA是反射光线，连接SO是入射光线，OA进入水面，在水面发生折射，水中的折射光线靠近法线，如图；（2）过凹透镜的光心的光线沿直线传播，当光线射向凹透镜焦点时，折射光线平行于主光轴，如图 ；（3）小磁针北极指北，南极指南，地磁的两极在地理的两极附近，如图 ；（4）控制灯泡的开关和灯泡顶端相连，另一侧连接火线，三孔插座要左零右火上接地，连接火线的一侧有保险丝可以起到保持电路的作用，如图 。
【分析】（1）根据平面镜成像的规律可以画出反射光线，当折射光线在水中，要靠近法线偏转；
（2）经过凹透镜光心的光线沿直线传播，光线延长线过焦点，折射光线平行于主光轴；
（3）地磁的南北极和地理的南北极不重合；
（4）灯泡的开关要接在灯泡和火线间，三孔插座要左零右火上接地。

9.【答案】 （1）
（2）

【考点】透镜的光路图，重力示意图   

【解析】【解答】解：（1）规则物体的重心在它的几何中心上，正方形的几何中心在对角线交点，依所画力的示意图的规则，在对角线交点处开始，向下画一条带箭头的线段，在箭头处标出重力符号G．（2）依据凸透镜的特点，平行于主光轴的光线折射后过焦点，把入射点与右侧焦点连接并延长，标出箭头，即为折射光线． 

答案如图所示：

【分析】（1）重力的方向是竖直向下的，重力的作用点在物体的重心上，从力的作用点开始用一根带箭头的线段来表示力的三要素．（2）凸透镜对光起会聚作用，平行于主光轴的光线折射后过焦点．

10.【答案】 解：如图所示： 

【考点】平面镜成像的相关作图   

【解析】【解答】解：先作出端点A、B关于平面镜的对称点A′、B′，用虚线连接A′、B′即为物体AB的像，如图所示： 

【分析】平面镜成像的特点是：像与物关于平面镜对称，可以先作出物体A、B端点AB的像点A′、B′，连接A′、B′即为物体AB在平面镜中所成的像．

11.【答案】 解：反向沿长反射光线，其交点为点光源的像点，然后再做像点关于平面镜的对称点，即光源．如图所示 

【考点】作光的反射光路图   

【解析】【分析】根据电光源的反射光线的规律进行分析，即点光源的反射光线经平面镜反射后，反射光线的反向沿长线交于像点．

12.【答案】解：图甲中物体的像成在视网膜的前方，是近视眼的示意图，应用发散透镜来矫正，即用凹透镜矫正；  故答案为：
 

【考点】近视眼的成因与矫正办法  

【解析】【分析】根据甲图中眼睛成像的特点来判断近视眼还是远视眼，成在视网膜前方的是近视眼，成在视网膜后面的是远视眼，再选择合适的透镜进行矫正．

13.【答案】 解；如图所示：

【考点】平面镜成像的相关作图   

【解析】【解答】做A点关于镜面的对称点A  ， 即为A点的像，根据平面镜成像原理，连接AB与镜面相交于点O，如图所示：

根据两点之间线段最短的特点，可知O点即为所求.
【分析】（1）像和物体关于镜面对称，入射点到光源和像点的距离相等；（2）然后根据两点之间线段最短的特点连接AB与河岸的交点确定O.

14.【答案】

【考点】作光的反射光路图   

【解析】【解答】已知入射光线与镜面之间的夹角为30°,所以入射角为90°−30°=60°,反射角也等于60°,在法线右侧画出反射光线,使反射角等于60°，并标出反射角，如图所示：

 【分析】利用光的反射定律作图即可.

15.【答案】 （1）解：如图所示：

（2）解：如图所示：

【考点】平面镜成像的相关作图，透镜的光路图，摩擦力的示意图   

【解析】【解答】（1）平面镜的反射光线和光源的像在同一直线上，延长反射光线交于主光轴上即为焦点；根据凸透镜的焦点作对称点，就是光源S，过凸透镜焦点的光线经过折射后平行于主光轴，如图
；
（2）根据滑轮组绳子股数，当拉力为150N时，由于物体受到平衡力，则地面对物体的滑动摩擦力为300N，摩擦力的方向和物体运动方向相反，如图
。

【分析】（1）平面镜的反射光线和光源的像在同一直线上，延长反射光线交于主光轴上即为焦点；根据凸透镜的焦点作对称点，就是光源S，过凸透镜焦点的光线经过折射后平行于主光轴；（2）根据滑轮组绳子股数，由于物体受到平衡力，可以计算滑动摩擦力，摩擦力的方向和物体运动方向相反。

16.【答案】解：平面镜成的像原理是光的反射，像是反射光线反向延长线的交点，把A、B两条反射光线反向延长，延长线的交点就是光源的S像点S'，然后做S′的对称点S即为光源．

【考点】作光的反射光路图  

【解析】【分析】平面镜成的像是反射光线反向延长线的交点，反向延长光线A、B可找到光源的S像点；再根据平面镜成像特点确定光源S．

17.【答案】 解：如图所示： 

【考点】透镜的光路图   

【解析】【解答】连接A与凸透镜的中心并延长，过A点作主光轴的平行线交凸透镜一点，连接该点和凸透镜的焦点F并延长，交于一点，作该点垂直于主光轴的垂线，即为物体AB所成的像A′B′的位置，如图所示：

 
【分析】该题目考查的是凸透镜作图，三条特殊的光线：经过光心的光线不改变方向，焦点发出的光线会变成平行光，平行光经过凸透镜会聚在焦点上。

18.【答案】 解:如图所示:

【考点】透镜的光路图   

【解析】【分析】首先过B点作出垂直于镜面的法线，根据反向角等于入射角画出入射光线；再根据凸透镜的特殊光线作折射光线，即过焦点的光线经过凸透镜的折射后，平行于主光轴射出，据此画出折射光线.

19.【答案】 解：如图所示： 

【考点】透镜的光路图   

【解析】【解答】经过焦点的光线经凸透镜折射，折射光线会聚在焦点上；经过二倍焦距的光线经凸透镜折射后，折射光线经过另外一侧的二倍焦点。如下图所示：

 
【分析】该题目考查的是凸透镜作图，三条特殊的光线：经过光心的光线不改变方向，焦点发出的光线会变成平行光，平行光经过凸透镜会聚在焦点上。

20.【答案】 解：如图所示； 

【考点】作光的反射光路图，作光的折射光路图   

【解析】【解答】入射点为O，折射光线和入射光线分居法线两侧，折射角小于入射角；反射光线和入射光线分居法线两侧，且反射角等于入射角，所以AO是入射光线，OB是反射光线，OC是折射光线，β是反射角，如图所示：

 
【分析】玻璃表面即可以反射光，也可以折射光，明确入射角、反射角和折射角的大小关系，结合光的折射定律和光的反射定律作图即可。